Warum sollten wir physiologische Kochsalzlösungen vermeiden? Ernährung 2006 Berlin, 1. Juni 2006

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1 Warum sollten wir physiologische Kochsalzlösungen vermeiden? Ernährung 2006 Berlin, 1. Juni 2006

2 Warum sollten wir physiologische Kochsalzlösungen vermeiden? Eine 20 Jahre alte Frau wird mit diabetischer Ketoazidose aufgenommen : Aufnahme : Nach 24 Stunden Insulin / NaCl* ph = ph = 7.12 pco2 = 9.2 mmhg pco2 = 12.4 mmhg SBE = - 28 SBE = - 24 HCO3- = 6 mmol/l HCO3- = 8 mmol/l * Nach den Richtlinien der Europ. und US Diabetes Gesellschaften

3 Warum sollten wir physiologische Kochsalzlösungen vermeiden? BGA-Aufnahme: SBE BENa+ Na+ = -28 = -1 = 136 mmol/l BECl- = -8 Cl- = 108 mmol/l BEAlb Alb = 33 g/l BEPi Pi = +3 = -7 = 4.8 mmol/l BEUMA = -15 Nach 24 h Kochsalzhydration SBE BENa+ Na+ = -24 = 0 = 141 mmol/l BEClCl- = -19 = 123 mmol/l BEAlb Alb BEPi Pi = +3 = 33 g/l = -7 = 4.8 mmol/l BEUMA= -2 Nach 48 Stunden Umstellung auf eine Chlorid-arme Lösung : ph = 7,45 SBE = 3,4

4 Zur Geschichte der Infusionstherapie Thomas Latta Lancet 1831

5 Geschichte der Infusionstherapie Dr. Thomas Latta Lancet 1832; ii: I dissolved from two to three drachms of salt and two scupules of subcarbonate of soda in six pints of water... Entspricht etwa 2.8 l Infusionslösung mit 90 mmol/l Natrium 78 mmol/l Chlorid 11 mmol/l Bikarbonat

6 Infusionslösungen Physiologisches Kochsalz 155 mmol/l Natrium, 155 mmol/l Chlorid, 310 mmosmol/kg also weder isoton noch physiologisch aber einfach, billig und schnell herstellbar!!

7 History of Infusion Therapy Concerning the poisonous effect of pure sodium chloride solutions upon the nerve-muscle preparation by Harvey Cushing Am J Physiol 1902; 6: 77 It was accidental discovery in the preparation of so called physiological salt solution that, when sodium chloride was added to tap-water drawn from certain source of supply...

8 Chlorid Gehalt von Infusionslösungen

9 On the History of Infusion Therapy Ringer Sydney J Physiol 1883; 4: 29-42

10 Infusionslösungen Elektrolytlösungen vom Typ "Ringer-Lösung" Natrium Kalium Kalzium Magnesium Chlorid Osmolalität mmol/l das Originalrezept enthielt NaBic!

11 Infusionstherapie Zusammensetzung von Elektrolytlösungen Plasma Thomas 0.9% Latta NaCl Natrium Kalium 4.2 Calcium 2.35 Magnesium 0.9 Phosphat 1.25 Chlorid Bicarbonat/ Organ.Anion Na/Cl- Ratio 1,36 1:15 1,0 Osmolalität Werte sind mmol/l oder mosmol/kg RingerLösung RingerLaktat KADC , : :38 215

12 Rapid Saline Infusion Produces Hyperchloremic Acidosis in Patients Undergoing Gynecologic Surgery Scheingraber S et al. Anesthesiol 1999; 90: Changes in serum sodium, potassium, chloride, bicarbonate, strong ion difference and osmolality after infusion of 2 litres of 0.9% saline or Hartmann's solution over 1h

13 (Ab)normal saline and physiological Hartmann's solution: a randomized double-blind crossover study Reid F et al. Clin Sci 2003; 104: Changes in serum sodium, potassium, chloride, bicarbonate, strong ion difference and osmolality after infusion of 2 litres of 0.9% saline or Hartmann's solution over 1h

14 (Ab)normal saline and physiological Hartmann's solution: a randomized double-blind crossover study Reid F et al. Clin Sci 2003; 104: Changes in body weight, and in serum albumin concentration, haemoglobin concentration and haematocrit, after infusion of 2 litres of 0.9% saline or Hartmann's solution over 1h

15 Fluid resuscitation and hyperchloremic acidosis in experimental sepsis: Improved short-term survival and acid-base balance with Hextend compared with saline Kellum John A. Crit Care Med 2002; 30: Mean survival time among saline-treated animals was less compared with Hextend-treated animals

16 Effects of Hyperchloremic Acidosis on Arterial Pressure and Circulating Inflammatory Molecules in Exp. Sepsis Kellum John A. Chest 2004 ; 125: Mean survival time among saline-treated animals was less compared with Hextend-treated animals

17 Acid load during total parenteral nutrition: comparison of hydrochloric acid and acetic acid on plasma acid-base balance Sugiura SI et al. Nutrition 2000; 16: Blood ph, plasma HCO3, BE, and chloride receiving control (diamonds), hydrochloric-acid (squares), and acetic-acid (triangles) total parenteral nutrition. *P < 0.05, **P < 0.01 versus control total parenteral nutrition

18 Acid load during total parenteral nutrition: comparison of hydrochloric acid and acetic acid on plasma acid-base balance Sugiura SI et al. Nutrition 2000; 16: Daily urinary ph and NAE of rabbits receiving control (diamonds), hydrochloric-acid (squares), and acetic-acid (triangles) total parenteral nutrition. P < 0.05, **P < 0.01 versus control total parenteral nutrition. NAE, net acid excretion

19 Nachteile von (un)physiologischem NaCl Einfluß auf Volumenhaushalt und Nierenfunktion hyperchlorämische Azidose Beeinträchtigung der Nierenfunktion Gastrointest. Motilität Mukosale Perfusion Blutverlust und Blutbedarf Gerinnungsstörungen mentale Störungen Überlebensrate (Tierversuch)

20 AZIDOSE metabolische Nebeneffekte Aminosäuren- und Proteinstoffwechsel Aktivierung der Proteolyse Erhöhung der Aminosäuren-Oxidation Störung der hepatischen Albuminsynthese Glucosestoffwechsel Steigerung der peripheren Insulin-Resistenz Fettstoffwechsel Störung der Lipolyse / Fettklärung Knochenstoffwechel Steiergung des Knochanabbaus Hemmung von Osteoblasten andere endokrine Effekte EPO-Resistenz Störung der Vitamin D3 Aktivierung Hemmung der Sekretion/ der Wirkung von GH/ IGF-I Steigerung der Glucocorticoid-Sekretion

21 Warum sollten wir physiologische Kochsalzlösungen vermeiden? Potentielle Quellen von Chlorid : (Un-) physiologisches NaCl als StandardVolumsersatz Verwendung von Ringer Lösungen NaCl als Trägerlösung von Medikamenten NaCl als Trägerlösung von Perfusoren Chlorid-Salze von elektrolyten (K-Cl etc.) NaCl als Indikatorlösung für Messung des cardiac output Chlorid-reiche Aminosäurenlösungen für die parenterale Ernährung

22 Geschichte der Infusionstherapie The effects of loss of gastric and pancreatic secretions and methods for restoration of normal conditions in the body by Alexis F. Hartman and Robert Elman J exp Med 1927; 50: This condition was thought would be fulfilled by a solution of the following composition : NaCl 95 mmol/l, KCl 5 mmol/l, CaCl2 2.5 mmol/l, Na-Lactate 25 mmol/l...

23 Infusionslösungen Elektrolytlösungen vom Typ "modifizierte Ringer-Laktat-Lösung" = Standardlösungen zum Flüssigkeitsersatz (Angaben in mmol/l) isoton Natrium 140 Kalium 5 Kalzium 2 Magnesium 1 Chlorid 110 Laktat 40 (oder Maleat, Azetat) Osmolalität ca.300 mit 5% Glucose ca.600 (a:a) halbisoton ca.150 ca.300

24 Infusionstherapie Basisbedarf an Flüssigkeit und Elektrolyten Flüssigkeit Natrium ml/kgkg/tag* mmol/kgkg/tag Kalium Phosphat mmol/kgkg/tag mmol/kgkg/tag Magnesium Calcium mmol/kgkg/tag mmol/kgkg/tag * bei Fieber gesteigert

25 Infusionstherapie BEACHTE : In den meisten Indikationen sind die in Ringer-Laktat enthaltenen zusätzlichen (Fiktion der Vollständigkeit ) enthaltenen Elektrolyte (Kalium, Magnesium, Kalzium) nicht bedarfsentsprechend!!

26 Infusionstherapie MERKE : Infusionslösungen müssen NICHT physiologisch zusammengesetzt sein, sondern unter der Therapie physiologische Verhältnisse erhalten bzw. wiederherstellen... ( physiologisch zusammengesetzte Infusionslösungen müssen nur bei hochvolumiger Zufuhr; z.b. Hämofiltration verwendetet werden!)

27 Infusionstherapie BEACHTE : Die Zusammensetzung der meisten erhältlichen Infusionslösungen basiert nicht auf (patho-) physiologischen Erwägungen sondern eher auf einem Zusammentreffen von historischen, technischen und kommerziellen Bedingungen. (keine dieser Lösungen würde eine moderne Regisrieungsbehörde überleben..)

28 Geschichte der Infusionstherapie Prinzipielle Probleme in der Entwicklung der Infusionstherapie : Der überhöhte Chlorid-Gehalt Die Meinung, Infusionslösungen müsse physiologisch zusammengesetzt sein Der Wildwuchs an unzähligen verschiedenzusammengesetzten Infusionslösungen Die Wahl von Phantasienamen für Infusionslösungen ABER: Wo liegt das Optimum??

29 Standardisierte forcierte Diurese ; Elektrolytverhalten im Serum und Harn Kleinberger G et al. Wien klin Wochenschr 1976; 88: 449 Einfluß der standardisierten forcierten Diurese auf die Elektrolytkonzentrationen im Harn

30 Infusionslösungen Elektrolytlösung vom Typ KACD" = möglicherweise für viele Patienten optimal Natrium Kalium Kalzium Magnesium mmol/l Chlorid Maleat Phosphat Osmolalität

31 Infusionstherapie BEACHTE : Obwohl derzeit verfügbare Infusionslösungen sicherlich nicht ideal zusammengesetzt sind, muss klar festgestellt werden, dass durch eine individuelle Kombination von Lösungen und Elektrolyt-Konzentraten eine sachgerechte Therapie möglich ist!!

32 Why I Avoid Saline in Infusion Therapy Is it time for a new solution? Without doubt, the manufacturing industry would be ready to provide a crystalloid that in clinical trials has been shown to be suitable for both the initial treatment of hypovolaemia and dehydration and for fluid maintenance during surgery, without exacerbating an existing metabolic acidosis. Do we have to wait for another 100 years to pass since Alexis Hartmann presented his solution in the 1930s? NICHOLAS J. WILKES, Clin Sci 2003; 104: 25-26

33 Ja, wir sollten physiologische Kochsalzlösungen vermeiden Danke für Ihre Aufmerksamkeit